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TQ 60/80 塔機結構疲勞指損傷及處理對策

   日期:2017-08-12    
        目前北京市在用的TQ 60/80 塔機總數為730萬臺,資產總值2億元左右,約占北京市在用塔機總數的37%,其中大部分是78--80年北京多個廠家按合同一套圖紙生產的。要這些塔機中,使用時間18年以上的有500臺左右,使用時間最短的已有13年,最長達30年以上,大部分塔機都處于老化階段。
  據不完全統(tǒng)計,近幾年來因超載使用、鋼結構疲勞損傷造成的事故20多起,鋼結構疲勞損傷主要表現在芯軸折斷、底架開焊、塔尖主弦桿與塔身聯接處出現大裂紋,起重臂變幅滑輪組拉扳與塔帽焊接部位存在疲勞裂紋等方面,可見,這些塔機存在嚴懲的安全隱患,如果全部更新淘汰,共需資金約3億元,這將資金緊張的施工企業(yè)帶來更大的壓力。
  這個問題已成為使用、管量部門的心腹之患。 1 TQ 60/80 塔機性能分析 70年代初,北京市在TQ 2-6 塔機的基礎上設計制造了TQ 60/80 塔機,該機按塔高分為高、中、低三種,主要用于多層建筑的施工,曾為北京的城市建設發(fā)揮了重要的作用。但隨著建筑業(yè)的發(fā)展,TQ 60/80 塔機的性能已明顯落后,主要表現在以下兩方面:
  1.1作業(yè)覆蓋面小,工作效率低 最大幅度僅為30m,工作進必須鋪設軌道,易受工地環(huán)境條件的限制。另外,由于臂短及動力臂變幅方式,通常只能靠“行走”、“回轉”使吊物就位,而且該機起升、回轉速度慢,工作效率低,滿足不了現代施工進度快的要求。
  1.2 自重大,自重利用系數低 該機論底坐容易開焊,再加之頻繁的“行走”,致使其行走機構容易損壞。
   2 TQ 60/80 塔機使用時常出現的疲勞損傷及原因分析
   2.1塔帽回轉芯軸變截面處出現的裂紋,甚至芯軸折斷 TQ 60/80 塔機回轉芯軸變截面處倒角很小,且有導線孔穿通,削弱了芯員本側面的強度,并產生應力集中。工作中,該塔機的回轉部分主要依靠芯軸支承,隨著時間的延長,由于應力集中和沖擊載荷的作用,導致芯軸沿變截面處出現的疲勞裂紋,進而引起芯軸折斷。 1996年4月、1999年7月,某公司的TQ 60/80 塔機在正常吊物時,回轉芯軸突然沿變截面處折斷,發(fā)生塔帽、起重臂、平衡臂損壞的事故;1995年9月,某公司的一臺TQ 60/80 塔機在維修時發(fā)現其芯軸折斷,尚未釀成事故。芯員出同裂紋的例子更是比比皆是。
  2.2 底架承重梁開焊 TQ 60/80 塔機的底架極易出現開焊,尤其是其承重梁從而引了塔機傾翻事故。現在北京在用的很多TQ 60/80 塔機都在該位置進行了相應的回固處理。
   2.3 塔尖主弦桿與塔身聯接處出現大裂紋 塔尖主弦桿在錐體底部有一弧彎,今年子多次發(fā)現在該弧彎處存在疲勞裂紋。如北京鑫鵬建筑機械租憑公司由于發(fā)現本單位多臺塔機在該處出現疲勞裂紋,從1993年起已陸續(xù)進行了相應的加固處理。
   2.4塔機起重臂變幅滑輪組拉板與塔帽焊接部位存在疲勞裂紋 經檢測,TQ 60/80 塔機在這些部位無存在焊縫質量缺陷,有的甚至出現焊縫開裂的現象,由于該部位是關鍵部位,承受多種交變載荷的作用,一旦形成裂紋,有可能釀成重大事故。北京城建集團總公司動力處已研究一套局部加固方案,準備對集團的所有塔面在該部位進行局部加固,以保證塔面使用安全。
   2.5鋼結構安全壽命分析 根據對TQ 60/80 塔機鋼結構的疲勞壽命研究,TQ 60/80 塔機作用12年、18年、30年進,其鋼結構的可靠度分別為:99%、97.73%、95%。根據可靠度控制原則,我們認為當主要結構件的可靠長低于95%進,該塔機應予報廢。
   3 對策 根據以上這些情況除加強對在用TQ 60/80 塔機的日常檢查外,我們認為應采取以下對策:
   (1)1996年建設部正式明確TQ 60/80 塔機為淘汰產品。此后北京已停止生產這種塔機。從現在開始,對使用30年以上的TQ 60/80 塔機實行強制淘汰,并解體報廢。
 ?。?)根據“動臂式塔機鋼結構的安全壽命評估系統(tǒng)”,對TQ 60/80 塔機進行安全壽命評估。使用期18年年以內的,保證其正常的日常維修和常規(guī)維修和常規(guī)檢驗,允許繼續(xù)使用;使用期18--30年的,按該評價系統(tǒng)對整朵定期進行安全評估,如通過,呆以降級限制使用,否則報廢。
 ?。?)組織生產企業(yè)開發(fā)TQ 60/80 塔機的更新換代產品,替代產品的要求是:安全可靠,經濟實用,能滿足12層以下的建筑物的施工要求。

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